package DataStructures.Tree;

import java.util.Arrays;

public class HeapSort {
    public static void main(String[] args) {
        //要求将数组进行升序排序
        int[] arr = {4, 6, 8, 5, 9};
        heapSort(arr);
    }

    //编写一个堆排序的方法
    public static void heapSort(int[] arr) {
        int temp = 0;
        System.out.println("堆排序:");

        //分步完成
//        adjustHeap(arr, 1, arr.length);
//        System.out.println("第一次" + Arrays.toString(arr)); //[4, 9, 8, 5, 6]

        //第一次调整还没完毕 还没有进行首尾交换 所以传入arr.length
//        adjustHeap(arr, 0, arr.length);
//        System.out.println("第一次" + Arrays.toString(arr)); //[9, 6, 8, 5, 4]

        //完成我们最终代码
        //将无序序列构建成一个堆 根据升序降序需求选择大顶堆小顶堆
        //寻找倒数第一个非叶子结点
        for (int i = arr.length / 2 - 1 ; i >= 0 ; i--) {
            adjustHeap(arr, i, arr.length);
        }
        //2.将堆顶元素与末尾元素交换 将最大元素沉到数组末端
        //3.重新调整结构 使其满足堆定义 然后继续交换堆顶元素与当前末尾元素 反复执行调整+交换步骤 直到整个序列有序
        for (int j = arr.length - 1 ; j > 0 ; j--) {
            //交换
            temp = arr[j];
            arr[j] = arr[0];
            arr[0] = temp;
            adjustHeap(arr, 0, j);
        }
        System.out.println("最后的结果" + Arrays.toString(arr));
    }

    //将一个数组(二叉树)，调整成一个大顶堆
    //功能:完成 将以i对应的非叶子结点的树调整成大顶堆
    //举例:{4, 6, 8, 5, 9} => i=1 => adjustHeap => {4 9 8 5 6}
    //再次调用 => i=0 => {9 6 8 5 4}
    //arr是待调整的数组
    //i是表示非叶子结点在数组中的索引
    //length表示对多少个元素进行调整 length是在逐渐地减少
    public static void adjustHeap(int[] arr, int i, int length) {
        //先取出当前元素的值 保存在临时变量中
        int temp = arr[i];
        //开始调整
        //说明 1.k = i * 2 + 1    k是i结点的左子结点
        for (int k = i * 2 + 1 ; k < length ; k = k * 2 + 1) {
            //这个语句是找i的左子结点大还是右子结点大
            if (k + 1 < length && arr[k] < arr[k + 1]) {//说明左子结点小于右子结点的值
                //k指向右子结点
                k++;
            }
            if (arr[k] > temp) {//如果子结点大于父结点
                //把较大的值赋给当前这个结点
                arr[i] = arr[k];
                //!!! i指向k继续循环比较
                i = k;
            }else {
                break;
            }
        }
        //当for循环结束后 我们已经将以i为父结点的这棵树的最大值放在了最顶上(局部)
        //将temp值放到调整后的位置
        arr[i] = temp;
    }
}
